10的電壓比r可表示為:
[0129]r = UWPC/UC= I C/IWPC公式 1，
[0130]其中，IWPe是指WPC 4的輸入電流，且U WPe是指WPC 4的輸入電壓。
[0131]用于改變高頻變換器10的初級(jí)繞組結(jié)構(gòu)和/或次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)的位置(尤其是豎直位置)的定位器件未被示出。
[0132]為準(zhǔn)備對(duì)能量?jī)?chǔ)存元件12進(jìn)行充電，可確定能量?jī)?chǔ)存元件12的充電狀態(tài)(S0C)。根據(jù)給定或預(yù)定S0C電壓曲線，期望輸入電壓Uc, df3S可被確定為能量?jī)?chǔ)存元件12的總儲(chǔ)存元件電壓。能量?jī)?chǔ)存元件12的總儲(chǔ)存元件電壓例如可以是能量?jī)?chǔ)存元件12的內(nèi)阻上的內(nèi)部電壓和電壓降的和。然而，優(yōu)選地，期望輸入電流Ια-(例如見(jiàn)圖5)可被確定，以便提供期望輸入電壓Ue,-，尤其容許的單元電壓對(duì)于能量?jī)?chǔ)存元件12的任何串聯(lián)連接的電池單元而言不被超過(guò)。
[0133]另外，升壓轉(zhuǎn)換器7可被控制，以使得最小輸出電壓1]_被提供至WPC 4。
[0134]于是，高頻變換器10的初級(jí)和次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)之間的間隙尺寸可被調(diào)節(jié)，以使得整流后的輸出電壓Ue在給定WPC 4的最小輸入電壓U WPe時(shí)等于期望輸入電壓U c,deso
[0135]例如，如果期望輸入電壓Uc,des等于600V且WPC 4的最小輸入電壓U WPC等于650V，高頻變換器10的初級(jí)和次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)之間的間隙尺寸就可被調(diào)節(jié)，以使得電壓比r等于1/1.083 (600V/650V)。如果通過(guò)調(diào)節(jié)間隙尺寸恰好地提供了該電壓比，就沒(méi)有傳輸電流Ic將被提供至能量?jī)?chǔ)存元件12，因?yàn)槠谕斎腚妷旱扔谡骱蟮妮敵鲭妷篣C。
[0136]因此，通過(guò)調(diào)節(jié)間隙尺寸來(lái)準(zhǔn)備電能傳輸過(guò)程。于是，升壓轉(zhuǎn)換器7的輸出電壓(且因此還有WPC 4的輸入電壓IW)可通過(guò)相應(yīng)地控制升壓轉(zhuǎn)換器7來(lái)增加。例如，可增加升壓轉(zhuǎn)換器7的輸出電壓，直至提供期望充電過(guò)程的期望傳輸電流Ie,dK3被提供至能量?jī)?chǔ)存元件12。
[0137]間隙尺寸在升壓轉(zhuǎn)換器7的輸出電壓增加期間可保持不變。然而，如果升壓轉(zhuǎn)換器7的輸出電壓達(dá)到最大輸出電壓1]_且充電未終止，間隙尺寸就可再次被調(diào)節(jié)。在該情況下，升壓轉(zhuǎn)換器7的輸出電壓可降低至最小輸出電壓1]_，且間隙尺寸于是可被調(diào)節(jié)，以使得在給定WPC 4的最小輸入電壓1]趴時(shí)，與能量?jī)?chǔ)存元件12的實(shí)際總儲(chǔ)存電壓相等的整流后的輸出電壓Ue被提供至能量?jī)?chǔ)存元件12。
[0138]如果升壓轉(zhuǎn)換器7的電壓調(diào)節(jié)范圍例如為650V-750V，且能量?jī)?chǔ)存元件12的輸入電壓范圍為600V-750V，并期望完全的充電，間隙尺寸在完全的充電過(guò)程期間就必須被改變至少一次。
[0139]還可在電能傳輸過(guò)程期間連續(xù)地改變間隙尺寸，其中，電壓比r連續(xù)地被提供，以使得感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)1在最佳操作狀態(tài)下操作。最佳操作狀態(tài)例如在損失、流動(dòng)通過(guò)初級(jí)或次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)的線圈的電流和/或電能傳輸場(chǎng)的雜散磁場(chǎng)被最小化的情況下提供。另夕卜，最佳操作狀態(tài)可在損失以期望的比(例如1:1的比)散布在初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的情況下提供。另外，最佳操作狀態(tài)可在功率傳輸效率最大化的情況下提供。
[0140]當(dāng)然，也可使用降壓轉(zhuǎn)換器來(lái)替代升壓轉(zhuǎn)換器7。
[0141]圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型的第一控制模式。期望傳輸電流Ic, 列如可通過(guò)車(chē)輛的能量?jī)?chǔ)存元件管理系統(tǒng)來(lái)確定。另外，實(shí)際傳輸電流I。例如可通過(guò)感測(cè)實(shí)際傳輸電流Ic來(lái)確定。根據(jù)期望傳輸電流I和實(shí)際傳輸電流I。之間的差值，車(chē)輛側(cè)控制單元14產(chǎn)生對(duì)于路側(cè)控制單元15的設(shè)定點(diǎn)，其中，路側(cè)控制單元15控制升壓轉(zhuǎn)換器7 (見(jiàn)圖4)的操作。車(chē)輛可包括發(fā)送器16，其中，設(shè)定點(diǎn)可經(jīng)由發(fā)送器16尤其通過(guò)單向通信被發(fā)送至路側(cè)接收器17。
[0142]設(shè)定點(diǎn)例如可以是升壓轉(zhuǎn)換器7的期望輸出電壓，該期望輸出電壓等于WPC 4的期望輸入電壓UWPe,dK3。路側(cè)控制單元15控制升壓轉(zhuǎn)換器7的操作，以使得WPC 4的實(shí)際輸入電壓Uwrc等于WPC 4的期望輸入電壓U wpe,des0
[0143]圖6示出了另一控制模式。再次地，期望傳輸電流Ie,dJ列如通過(guò)車(chē)輛側(cè)能量?jī)?chǔ)存元件管理系統(tǒng)被確定。
[0144]期望傳輸電流Ic,des經(jīng)由車(chē)輛側(cè)發(fā)送器16尤其通過(guò)單向通信被發(fā)送至路側(cè)接收器17。還發(fā)送了實(shí)際傳輸電流Ιε和實(shí)際輸入電，其例如可通過(guò)相應(yīng)的感測(cè)裝置(例如電流傳感器和電壓傳感器(未示出))測(cè)得。通過(guò)使用期望傳輸電流I。,-、實(shí)際傳輸電流1。和實(shí)際輸入電壓Uc，評(píng)價(jià)處理單元20可確定能量?jī)?chǔ)存元件12的期望輸入功率，例如通過(guò)期望傳輸電流Ie,dK3和實(shí)際輸入電壓U ^的乘積來(lái)確定。另外，可確定實(shí)際輸入功率，例如實(shí)際輸入電壓仏和實(shí)際傳輸電流I e的乘積，例如也通過(guò)評(píng)價(jià)處理單元20來(lái)確定。能量?jī)?chǔ)存元件12的期望輸入功率和實(shí)際輸入功率之間的偏差提供了用于布置在路側(cè)的第一、外部控制單元18的輸入。第一、外部控制單元18確定WPC 4的期望輸入功率Pwrc,des?？纱_定WPC 4的實(shí)際輸入功率，例如作為WPC 4的實(shí)際輸入電流^和實(shí)際輸入電壓UWPe的乘積，例如通過(guò)另一評(píng)價(jià)處理單元21來(lái)確定。WPC 4的期望輸入功率？【.&和實(shí)際輸入功率之間的偏差提供了用于第二、內(nèi)部控制單元19的輸入。第二、內(nèi)部控制單元19根據(jù)所述偏差確定WPC4的期望輸入電壓UWPe,dK3。所述輸入電壓Uwrc,“提供了對(duì)于控制單元15的設(shè)定點(diǎn)，所述控制單元15控制升壓轉(zhuǎn)換器7的操作。
[0145]還示出了，WPC 4的實(shí)際輸入電壓Uwrc和WPC 4的實(shí)際輸入電流I【可被反饋到第二內(nèi)部控制單元19和控制單元15。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于向車(chē)輛傳輸電能的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中，該感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)(1)包括用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)的初級(jí)繞組結(jié)構(gòu)和用于接收交變電磁場(chǎng)并產(chǎn)生交流輸出電壓的次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)，其中，所述交流輸出電壓適于被整流且被供送到至少一個(gè)能量?jī)?chǔ)存元件(12)，其中，所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)(1)包括用于調(diào)節(jié)初級(jí)繞組結(jié)構(gòu)與次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)之間的間隙的間隙尺寸的至少一個(gè)器件，其中，整流后的輸出電壓(?)適于通過(guò)改變所述間隙尺寸來(lái)調(diào)節(jié)， 其特征在于， 所述間隙尺寸適于被調(diào)節(jié)，從而根據(jù)所述至少一個(gè)能量?jī)?chǔ)存元件(12)的充電特性來(lái)準(zhǔn)備和/或開(kāi)始和/或控制電能傳輸過(guò)程，其中，所述間隙尺寸適于根據(jù)能量?jī)?chǔ)存元件(12)的充電狀態(tài)(SOC)來(lái)調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)(1)包括至少一個(gè)輸入電壓產(chǎn)生器件，所述至少一個(gè)輸入電壓產(chǎn)生器件適于提供路側(cè)功率轉(zhuǎn)換器(4)的可調(diào)節(jié)的輸入電壓(UWPC)，其中，路側(cè)功率轉(zhuǎn)換器(4)通過(guò)所述至少一個(gè)輸入電壓產(chǎn)生器件連接至電壓供送器件(2、13)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)輸入電壓產(chǎn)生器件由升壓轉(zhuǎn)換器(7)或降壓轉(zhuǎn)換器或者升壓轉(zhuǎn)換器(7)和降壓轉(zhuǎn)換器的組合來(lái)提供。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，用于調(diào)節(jié)初級(jí)繞組結(jié)構(gòu)與次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)之間的間隙的間隙尺寸的所述至少一個(gè)器件由次級(jí)側(cè)定位器件和/或初級(jí)側(cè)定位器件來(lái)提供。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，用于調(diào)節(jié)初級(jí)繞組結(jié)構(gòu)與次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)之間的間隙的間隙尺寸的所述至少一個(gè)器件由次級(jí)側(cè)定位器件和/或初級(jí)側(cè)定位器件來(lái)提供。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)(1)包括用于在次級(jí)側(cè)和初級(jí)側(cè)之間進(jìn)行單向通信的至少一個(gè)器件。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)(1)包括用于在次級(jí)側(cè)和初級(jí)側(cè)之間進(jìn)行單向通信的至少一個(gè)器件。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)(1)包括用于在次級(jí)側(cè)和初級(jí)側(cè)之間進(jìn)行單向通信的至少一個(gè)器件。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于向車(chē)輛傳輸電能的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)(1)，其中，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)(1)包括用于產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)的初級(jí)繞組結(jié)構(gòu)和用于接收交變電磁場(chǎng)并產(chǎn)生交流輸出電壓的次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)，其中，交流輸出電壓能夠被整流且被供送至至少一個(gè)能量?jī)?chǔ)存元件(12)，其中，整流后的輸出電壓(UC)能夠通過(guò)改變初級(jí)繞組結(jié)構(gòu)與次級(jí)繞組結(jié)構(gòu)之間的間隙的間隙尺寸來(lái)調(diào)節(jié)，其中，間隙尺寸被調(diào)節(jié)，以便根據(jù)所述至少一個(gè)能量?jī)?chǔ)存元件(12)的充電特性來(lái)準(zhǔn)備和/或開(kāi)始和/或控制電能傳輸過(guò)程。
【IPC分類(lèi)】H02J7/02, B60L11/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205022384
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520737469
【發(fā)明人】M·拉努瓦耶, D·安德斯, R·查因斯基, J·克特, M·德歇特, C·阿佩爾特
【申請(qǐng)人】龐巴迪運(yùn)輸有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日
【公告號(hào)】WO2016055556A1